本書共分為六章。其中第1章介紹風(fēng)力發(fā)電概念及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；第2章介紹風(fēng)能資源的現(xiàn)狀、評估和預(yù)測及風(fēng)電場選址；第3章介紹風(fēng)輪機(jī)系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)；第4章介紹海上風(fēng)電的市場空間、我國海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以及海上風(fēng)電存在的問題和發(fā)展建議；第5章介紹風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)、電網(wǎng)電壓管理#電網(wǎng)電能質(zhì)量管理、風(fēng)電系統(tǒng)保護(hù)等；第6章介紹風(fēng)電的相關(guān)政策及政策對風(fēng)電的影響和作用，以及國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電案例和風(fēng)電市場的分析。
隨著化石能源的不斷消耗，新能源因具有污染少、儲(chǔ)量大、永續(xù)性好等優(yōu)點(diǎn)，其開發(fā)利用引起了世界各國的重視。我國新能源產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，其中風(fēng)電發(fā)展最為迅猛。
風(fēng)能是一種清潔、廉價(jià)、儲(chǔ)量極為豐富的可再生能源，它與常規(guī)能源不同，在其利用過程中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染問題，其儲(chǔ)量也不會(huì)隨著自身的轉(zhuǎn)化和利用而減少。風(fēng)能不但分布來源廣泛、儲(chǔ)量豐富，而且技術(shù)相對成熟，開發(fā)利用成本相對較低，具備了規(guī)�；_發(fā)利用的條件。風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，原理是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。
我國西北地區(qū)及東南沿海地區(qū)有豐富的風(fēng)能資源，而這些地區(qū)又都存在能源短缺和環(huán)境污染問題，因此利用風(fēng)電來改變能源結(jié)構(gòu)并改善環(huán)境，不失為能源開發(fā)領(lǐng)域中重要的策略之一。目前，我國風(fēng)電技術(shù)的開發(fā)利用取得了巨大進(jìn)步，風(fēng)電開發(fā)和利用技術(shù)位居世界前列。
本書共分為六章，第1章介紹風(fēng)力發(fā)電概念及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；第2章介紹風(fēng)能資源的現(xiàn)狀、評估和預(yù)測及風(fēng)電場選址；第3章介紹風(fēng)輪機(jī)系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)等；第4章介紹海上風(fēng)電的市場空間、我國海上風(fēng)電發(fā)展情況，以及海上風(fēng)電存在的問題和發(fā)展建議；第5章介紹風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)、電網(wǎng)電壓管理、電網(wǎng)電能質(zhì)量管理、風(fēng)電系統(tǒng)保護(hù)等；第6章介紹風(fēng)電的相關(guān)政策及其對風(fēng)電的影響和作用，以及國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電案例和對風(fēng)電市場的分析。
本書是由王世明教授、曹宇博士根據(jù)國內(nèi)外院校和科研機(jī)構(gòu)的成果進(jìn)行歸納總結(jié)編寫而成。研究生葛玲、李澤宇、于濤、駱銳東、李淼淼、龔芳芳、劉安東、王家之和賈巧嬌為本書的資料收集和整理提供了一定的幫助，在此表示由衷的感謝!
由于筆者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請各位專家和讀者批評指正。
作 者
王世明，博士后，教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向：車輛和海洋工程的先進(jìn)設(shè)計(jì)制造及智能控制。曾在一拖集團(tuán)公司擔(dān)任高級工程師，在西安交通大學(xué)擔(dān)任機(jī)電研究所副所長、教授、碩士生導(dǎo)師�，F(xiàn)為上海海洋大學(xué)工程學(xué)院院長、漁業(yè)節(jié)能研究所所長、海洋工程研究所所長。主持過多項(xiàng)省部級重大攻關(guān)課題，獲得省部級獎(jiǎng)一項(xiàng)，其它獎(jiǎng)6項(xiàng); 獲得國家專利17項(xiàng)，發(fā)明專利2項(xiàng)；在國內(nèi)外核心期刊上以第一作者名義發(fā)表科研論文50余篇，其中多篇被三大檢索系統(tǒng)檢索。中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)高級會(huì)員, 上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)副理事長，中國水產(chǎn)學(xué)會(huì)漁業(yè)裝備技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員，徐匯區(qū)科協(xié)液壓氣動(dòng)學(xué)會(huì)理事, 船舶工程理事。并擔(dān)任多家國內(nèi)核心期刊的特約審稿人。
1 緒論
1.1 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況
1.2國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1風(fēng)力發(fā)電技術(shù)概念
1.2.2國外風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.3我國風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2 風(fēng)能資源的利用
2.1風(fēng)能資源現(xiàn)狀
2.1.1國外風(fēng)能資源現(xiàn)狀
2.1.2國內(nèi)風(fēng)能資源現(xiàn)狀
2.1.3全球能源狀況
2.2風(fēng)能資源評估和預(yù)測
2.2.1風(fēng)能資源評估
2.2.2風(fēng)能資源預(yù)測
2.3風(fēng)電場選址
2.3.1選址的技術(shù)原則
2.3.2風(fēng)電場現(xiàn)場位置選擇對策3 風(fēng)輪機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1風(fēng)輪機(jī)動(dòng)力學(xué)模型
3.1.1風(fēng)速模型
3.1.2風(fēng)力機(jī)模型
3.1.3異步發(fā)電機(jī)模型
3.1.4雙饋發(fā)電機(jī)模型
3.1.5永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)
3.2風(fēng)輪機(jī)翼型
3.2.1翼型的發(fā)展
3.2.2NACA翼型
3.2.3翼型基本參數(shù)
3.3風(fēng)輪機(jī)葉片基本理論
3.3.1葉片設(shè)計(jì)的動(dòng)力學(xué)理論
3.3.2風(fēng)力機(jī)的特性系數(shù)
3.4風(fēng)輪機(jī)材料
3.4.1風(fēng)機(jī)葉片的原料
3.4.2葉片材料
3.4.3風(fēng)機(jī)葉片的制造工藝
3.5風(fēng)力發(fā)電機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.5.1系統(tǒng)組成
3.5.2系統(tǒng)工作原理
3.5.3系統(tǒng)布置形式
3.6風(fēng)機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)主要部件
3.6.1輪轂
3.6.2主軸
3.6.3齒輪箱
3.6.4雙饋異步電機(jī)
3.6.5機(jī)艙底盤
3.6.6塔架
3.7液壓變槳距控制系統(tǒng)
3.7.1工作原理
3.7.2變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)
3.7.3液壓控制變槳
3.8偏航系統(tǒng)
3.8.1功能和原理
3.8.2風(fēng)向、風(fēng)速信號(hào)的采集
4 海上風(fēng)電
4.1海上風(fēng)電的市場空間
4.1.1應(yīng)用前景
4.1.2海上風(fēng)電的市場
4.2我國海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
4.2.1行業(yè)背景
4.2.2風(fēng)電市場區(qū)域分析
4.2.3海上風(fēng)電社會(huì)效益
4.3海上風(fēng)電存在的問題和發(fā)展建議
4.3.1存在的問題
4.3.2發(fā)展建議
4.4海上風(fēng)電未來發(fā)展趨勢
5 風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行
5.1電力系統(tǒng)運(yùn)行
5.2風(fēng)電功率預(yù)測
5.3風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)
5.4電網(wǎng)電壓管理
5.4.1風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓靜態(tài)特性的影響
5.4.2風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓動(dòng)態(tài)特性的影響
5.4.3大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)后自動(dòng)電壓控制策略
5.4.4匯集站與風(fēng)電場的無功電壓協(xié)調(diào)控制
5.4.5風(fēng)電場并網(wǎng)后無功電壓管理策略
5.5電網(wǎng)電能質(zhì)量管理
5.5.1我國風(fēng)電有關(guān)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作
5.5.2電能質(zhì)量主要指標(biāo)的監(jiān)測分析
5.6風(fēng)電系統(tǒng)保護(hù)
5.6.1安全保護(hù)系統(tǒng)
5.6.2惡劣天氣保護(hù)
5.7風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的維護(hù)
5.7.1故障診斷
5.7.2故障診斷系統(tǒng)
5.7.3風(fēng)力發(fā)電連接器的選擇和維護(hù)
6 風(fēng)電激勵(lì)政策對風(fēng)電發(fā)展的作用與啟示
6.1風(fēng)電政策
6.2國內(nèi)外政策對風(fēng)電的影響和作用
6.2.1對國內(nèi)的影響和作用
6.2.2對國外的影響和作用
6.2.3對我國的啟示
6.2.4國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電相關(guān)政策
6.3激勵(lì)政策的分析和預(yù)測
6.4激勵(lì)政策對風(fēng)電電價(jià)的影響和作用
6.4.1電價(jià)的組成和影響因素
6.4.2風(fēng)電電價(jià)差異及變動(dòng)趨勢
6.4.3風(fēng)電電價(jià)的確定
6.4.4國內(nèi)近海風(fēng)電電價(jià)與其他國家對比
6.4.5海上風(fēng)電造價(jià)與陸上風(fēng)電成本對比
6.5風(fēng)力發(fā)電工程實(shí)踐
6.5.1西班牙第一臺(tái)海上風(fēng)機(jī)
6.5.2海上首臺(tái)GW 3.0MW(S)單樁機(jī)組
6.5.3首個(gè)裝機(jī)252MW海上風(fēng)電工程
6.6風(fēng)力發(fā)電市場分析
6.6.1國外風(fēng)電市場
6.6.2國內(nèi)風(fēng)電市場
參考文獻(xiàn)
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